Башта Т.М. - Машиностроительная гидравлика (1067403), страница 31

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 31)

При увеличении углов ~р, и 6, повышается компрессия (сжатие) жидкости в цилиндрах (см. стр. 152) перемещающимися плупжером, а при увеличении углов ~р, и 6, повышается разрежение в цилиндре (недозаполнение цилиндра жидкостью). Величины зтих углов выбирают исходя из условий обеспечения качественной работы и в первую очередь — обеспечения режима всасывания и нагнетания. Очевидно, увеличение этих углов улучшает герметичность распределителя, однако отрицательно влияет на режим работы насоса.

Вследствие наличия угла запаздывания в зоне всасывания насоса (в начале хода всасывания) жидкость начинает поступать в цилиндр лишь после его поворота на этот угол из пик<него нейтрального положения. Поскольку движение поршня в пределах этого угла будет происходить при перекрытом окне цилиндра, в нем воаникнет вакуум, сопровождающийся выделением из жидкости воздуха и паров, вследствие чего ухудшится режим всасывания (заполнения цилиндров жидкостью). В равной иере наличие в зоне всасывания угла упреждения ю, приведет к тому, что окно цилиндра будет перекрыто соответствующей перевальной перемычкой золотника еще до прихода его в верхнее нейтральное положение, т.

е. до окончания процесса всасывания, в результате цилиндр не полностью заполнится жидкостью, что снизит объемный к. п. д. насоса. При некоторых же больших (5 — 8') значениях угла упреждения сГ, недозаполнение цилиндров жидкостью станет столь значительным, что в результате возникновения при атом развитой кавитации появятся вибрации и резкий шум, обусловленные гидравлическими ударами, вызываемыми обратным потоком жидкости при соединении 151 недозаполненных жидкостью цилиндров с окном нагнетания (см.

стр. 110). Обратный поток жидкости из окна нагнетания в недозаполневный жидкостью цилиндр будет также наблюдаться и когда угол запаздывания «р«в зоне нагнетания, будет меньше угла «э, упреждения в зоне всасывания («р» ( «р,). Работа насоса в этом случае будет сопровождаться резким шумом («выстреливанием» рабочих камер) и пульсацией давления. На режим работы отрицательно влияет также превышение угла запаздывания «р» над углом упреждения «р,. Отрицательное действие перекрытий в этом случае обусловлено тем, что при наличии угла аапаздывания ~р» поршень на некоторой части хода в процессе нагнетания (вытеснения жидкости) будет перемещаться при перекрытом окне цилиндра, в результате если «р» ) ~р„поршень, выбрав недозаполненное вследствие наличия «р, пространство цилиндра, будет при дальнейшем движении сжимать жидкость в последнем (явление компрессии).

Очевидно, давление в цилиндре, в особенности при высокой герметичности, может скачкообразно повыситься до очень высокого значения. В конце рабочего хода компрессия будет также наблюдаться при наличии угла упреждения любой величины (6, ) О), поскольку перекрытие окна цилиндра произойдет еще до прихода цилиндра в нейтральное полоя<енне, а следовательно, весь дальнейший путь поршня, соответствующий углу б„будет протекать при полностью перекрытом цилиндре, который к тому же был заполнен до этого жидкостью под давлением нагнетания. Так как повышение давленйя при рассмотренной компрессии жидкости в цилиндре происходнт от уровня давления нагнетания, заброс давления при этом может достигнуть недопустимой величины.

В связи с этим величина угла 6, упреждения в зоне нагнетания должна быть минимальной или равной нулю. Для устранения компрессии применяют различные способы. В частности, в нереверсивных насосах (моторах) ее можно уменьшить смещением уплотнительной поверхности (перемычки) распределительной цапфы относительно нейтральной оси (оси мертвых полон<ений) в сторону всасывающей (для насоса) или в сторону нерабочей (для мотора) полости (рис. 60, б). Из рис. 60, б видно, что если цилиндр при движении его плунжера в режиме нагнетания соединить с нагнетательным окном сразу же после перехода его оси через верхнее нейтральное положение (р» = 0; см. рис.

60, а), а отсоединить от этого окна лишь в нижнем нейтральном положении (6, = О), компрессия будет полностью устранена. Однако углы «р, и 6, при этом должны быть, в целях обеспечения герметичности, соответственно увеличены, в результате подобная асимметрия перекрытий может привести к появлению вакуума в цилиндре и к гидравлическим ударам в момент 152 соединения недозаполненного жидкостью цилиндра с нагнетательным окном, обусловленного обратным потоком жидкости иа последнего.

Для иабежания этого необходимо предусмотреть устройство для плавного (безударного) дозаполнения цилиндров в момент соединения их с окном нагнетания (см. стр. 176). Компрессию можно уменьшить, если окно в донышке цилиндра выполнить в виде уакой щели 1 ( Ы с расположением параллельно оси цилиндрового блока (см. рис. 60, б). При атом соответственно может быть уменьшена ширина г перевальной перемычки цапфы.

Гидравлические удары, обусловленные «выстреливанием» рабочих камер, могут также наблюдаться, хотя и более низкого уровня, и в том случае, когда в цилиндрах будут отсутствовать как компрессия, так и вакуум жидкости, т. е. при 6, = 6« = О. Допустим, что цилиндр отсекается от полости нагнетания в нейтральном положении (6, = О), нри этом в момент отсечки цилиндра давление невытесненного объема жидкости в нем (в объеме вредного пространства) равно давлению в полости нагнетания р„: Очевидно, если соединить в это мгновение цилиндр с полостью всасывания (6« = О) с давлением р„жидкость под перепадом давления Лр = р„— р„устремится («выстрелнваета) в полость всасывания насоса, включающую вредное пространство, вызывая гидравлический удар с забросом давления. Для того чтобы устранить это явление, необходимо, чтобы к моменту прихода цилиндра из полости нагнетания в полость всасывания давление в нем было плавно понижено до давления в последней (р = р„,).

Это может быть достигнуто, если соединить цилиндр с полостью всасывания лишь после того, как его поршень при движении в зоне всасывания переместится на величину пути (6, ) О), при которой давление жидкости во вредном пространстве не снизится до давления всасывания. Угол б„удовлетворяющий этому условию, может быть вычислен, если известны объем вредного пространства и характеристики сжимаемости жидкости и деформация камеры насоса. Поскольку относительный объем вредного пространства регулируемого насоса увеличивается с уменьшением производительности (см. стр. 252), расчет угла 6, следует проводить для максимального давления нагнетания и минимальной проиаводительности, прн которых объем расширения жидкости, заключенной во вредном пространстве, будет максимальным. Нетрудно также видеть, что для улучшения заполнения цилиндра при проходе нм аоны всасывавия, угол упреждения «а, должен быть минимальным или даже отрицательным.

В последнем случае поршень после перехода цилиндра в зону нагнетания будет выталкивать некоторое время жидкость обратно в полость всасывания. Очевидно, при применении подобного распределения уменьшится возможность появления кавитации, однако объемный к. п. д. насоса при этом поннэится, поэтому при отрицательном угле упрел<ленин гр, значение его не должно превышать х'. Для устранения ударных явлений при переходе цилиндра иэ эоны всасывання в вону нагнетания давление в цилиндре до прихода его к этой эоне целесообразно повысить до давления в последней, так как в противном случае в результате обратного потока жидкости воаникнут гидравлические удары и пульсации данс г ленин в гидросистеме.

Для этого раамер окна должен быть больше ширины г перемычки (г ) г) или иначе ~р ( ( 0 (см. рис. 60, а). Однако при переходе цилиндра через нейтральную вону он своим окном М вЂ” — — соединяет полости (окна) всасывання и нагнетания в реэультате жидкость будет перетекать иэ полости'йагнетания в полость и всасывания, поэтому этот способ устранения ударных явлений связан с объемными потерями.

е" с Повысить давление в цилиндре в конце входа всасывания до давления нагнетания Рис. 6Г. Схема раагрузки распреде- можно такнге несимметричным лительпсй цапфы насоса относительно нейтральной оси расположением окна нагнетания для того, чтобы жидкость-в цилиндре при ходе поршня в режиме нагнетания была сжата до соединения цилиндра с этим окном до давления в последнем.

Для этого принимают грх ) грг; расчет требуемого для атого эначения угла ~ра производится исходя иа объемного модуля упругости рабочей среды с учетом нерастворенного воздуха (см. стр. 32) и воэможного недоэаполнения цилиндра при проходе им зоны всасывания. Разгрузка распределительной цапфы (эолотника). В рассматриваемых насосах распределительная цапфа обычно несет на себе цилиндровый блок, воспринимая реакции сил давления жидкости, действующие на поршни. В целях улучшения условий работы узла распределения применяют гидравлическую раэгруаку цапфы.

Для этого на поверхности цапфы обычно выполняют некруговые (на угле ( 180') канавки шириной с, которые соединяют с полостями высокого н низкого давления, как это показано на рис. 61. Высокое давление подводится к канавкам, выполненным симметрично на стороне ниэкого давления, а ниакое давление — к таким же канавкам на стороне высокого давления. Если пренебречь влиянием поршней на радиальные силы, действующие на цапфу, что справедливо для радиальных насосов с плавающим золотником (см. рис.

Характеристики

Список файлов книги